Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

33
CO CO CO CO CO CO CO CO シャトルシップ方式と沖合貯留システム シャトルシップ方式と沖合貯留システム シャトルシップ方式と沖合貯留システム シャトルシップ方式と沖合貯留システム シャトルシップ方式と沖合貯留システム シャトルシップ方式と沖合貯留システム シャトルシップ方式と沖合貯留システム シャトルシップ方式と沖合貯留システム 東京大学 東京大学 東京大学 東京大学 大学院 大学院 大学院 大学院新領域創成科学研究科 新領域創成科学研究科 新領域創成科学研究科 新領域創成科学研究科 海洋技術環境学専攻 海洋技術環境学専攻 海洋技術環境学専攻 海洋技術環境学専攻 教授 教授 教授 教授 尾崎 尾崎 尾崎 尾崎雅彦 雅彦 雅彦 雅彦

description

Slides from the webinar discussing the Preliminary Feasibility Study on CO2 Carrier for Ship-based CCS webinar. The slides were presented by the Project Leader for the study, Professor Masahiko Ozaki. Professor Ozaki was the lead author on the IPCC Special Report on CCS -Chapter on CO2 Shipping Transportation. The report and the recorded webinar can be viewed at http://www.globalccsinstitute.com/publications/preliminary-feasibility-study-co2-carrier-ship-based-ccs

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COCOCOCOCOCOCOCO22222222

シャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システム

東京大学東京大学東京大学東京大学

大学院大学院大学院大学院新領域創成科学研究科新領域創成科学研究科新領域創成科学研究科新領域創成科学研究科

海洋技術環境学専攻海洋技術環境学専攻海洋技術環境学専攻海洋技術環境学専攻

教授教授教授教授 尾崎尾崎尾崎尾崎雅彦雅彦雅彦雅彦

Page 2: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

背背背背背背背背 景景景景景景景景

日本におけるCCS� 沿岸域に多数のCO2大規模排出源が分布� 陸域での地中貯留は⽴地が難しい� 沿岸に近い海域は漁業などの活動が盛ん� 沖合い海域は大水深になる

日本のCO日本のCO日本のCO日本のCO2222大規模排出源の分布大規模排出源の分布大規模排出源の分布大規模排出源の分布

((((RITERITERITERITE報告書より)報告書より)報告書より)報告書より)

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日本でCCSを実展開するための技術構想� CO2排出源から離れた海域での地中貯留を可能にするCO2船舶輸送方式

� 比較的大水深の沖合を想定した洋上からの圧入方式

日本のCO日本のCO日本のCO日本のCO2222大規模排出源の分布大規模排出源の分布大規模排出源の分布大規模排出源の分布

((((RITERITERITERITE報告書より)報告書より)報告書より)報告書より)

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回回 回回 圧圧 圧圧 圧圧 圧圧

パイプライン輸送パイプライン輸送パイプライン輸送パイプライン輸送

� 大量で長距離のガス輸送には、パイプライン方式と船による海上

輸送方式がある

COCOCOCOCOCOCOCO22222222輸送輸送輸送輸送輸送輸送輸送輸送

液液 液液化化 化化

回回 回回収収 収収

圧圧 圧圧縮縮 縮縮

液液 液液化化 化化

一時貯蔵

一時貯蔵

一時貯蔵

一時貯蔵

荷荷 荷荷役役 役役

荷荷 荷荷役役 役役

一時貯蔵

一時貯蔵

一時貯蔵

一時貯蔵

圧圧 圧圧入入 入入

船舶輸送船舶輸送船舶輸送船舶輸送

Page 5: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

� パイプラインによるCO2

輸送;実績あり

カナダカナダカナダカナダWeyburnWeyburnWeyburnWeyburnプロジェクトでは年間プロジェクトでは年間プロジェクトでは年間プロジェクトでは年間100100100100万トンの万トンの万トンの万トンのCOCOCOCO2222

をををを320km320km320km320km輸送(陸上)輸送(陸上)輸送(陸上)輸送(陸上)

� CO2

輸送船;搭載量1,000m3

級で実績あり

COCOCOCOCOCOCOCO22222222輸送輸送輸送輸送輸送輸送輸送輸送

Yara Gas IOwned by Yara Industrial B.V.

850m3, -30degC, 2.0MPa

Coral CarbonicOwned by Anthony Veder

1,250m3, -40degC, 1.8MPa

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船舶輸送方式を用いることによるメリット船舶輸送方式を用いることによるメリット船舶輸送方式を用いることによるメリット船舶輸送方式を用いることによるメリット船舶輸送方式を用いることによるメリット船舶輸送方式を用いることによるメリット船舶輸送方式を用いることによるメリット船舶輸送方式を用いることによるメリット

[Project flexibility]

� 船舶輸送は船舶輸送は船舶輸送は船舶輸送はsource-sink matchingの制約をあまり受けないの制約をあまり受けないの制約をあまり受けないの制約をあまり受けない

(水深や輸送距離の増大がコストに及ぼす影響が小さい)

�プロジェクトの段階的拡張や規模の変更がプロジェクトの段階的拡張や規模の変更がプロジェクトの段階的拡張や規模の変更がプロジェクトの段階的拡張や規模の変更が、、、、輸送の観点からは輸送の観点からは輸送の観点からは輸送の観点からは

比較的容易である比較的容易である比較的容易である比較的容易である

輸送システムの再利用が可能である輸送システムの再利用が可能である輸送システムの再利用が可能である輸送システムの再利用が可能である�輸送システムの再利用が可能である輸送システムの再利用が可能である輸送システムの再利用が可能である輸送システムの再利用が可能である

[Social acceptance]

� 沿岸域でのパイプライン建設が不要である沿岸域でのパイプライン建設が不要である沿岸域でのパイプライン建設が不要である沿岸域でのパイプライン建設が不要である

� 輸送経路の変更が可能である輸送経路の変更が可能である輸送経路の変更が可能である輸送経路の変更が可能である

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� 圧入装置を搭載した圧入装置を搭載した圧入装置を搭載した圧入装置を搭載したCOCOCOCO2222シャトル輸送船によるシャトル輸送船によるシャトル輸送船によるシャトル輸送船による

国内国内国内国内・・・・地域内向け沖合地域内向け沖合地域内向け沖合地域内向け沖合CCSCCSCCSCCSを提案を提案を提案を提案

技術検討プロジェクト技術検討プロジェクト技術検討プロジェクト技術検討プロジェクト技術検討プロジェクト技術検討プロジェクト技術検討プロジェクト技術検討プロジェクト

2011年2月~9月

Project Leader 東京大学 尾崎

Project Managing 千代田化工建設

Global CCS Institute補助

国内国内国内国内・・・・地域内向け沖合地域内向け沖合地域内向け沖合地域内向け沖合CCSCCSCCSCCSを提案を提案を提案を提案

� シャトル方式シャトル方式シャトル方式シャトル方式COCOCOCO2222船舶輸送船舶輸送船舶輸送船舶輸送・・・・洋上圧入システム洋上圧入システム洋上圧入システム洋上圧入システム

の技術的成立性と経済性を検討の技術的成立性と経済性を検討の技術的成立性と経済性を検討の技術的成立性と経済性を検討・・・・評価評価評価評価

何故シャトル輸送?何故シャトル輸送?何故シャトル輸送?何故シャトル輸送?

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Main Pipeline & Offshore NetworkMain Pipeline & Offshore NetworkMain Pipeline & Offshore NetworkMain Pipeline & Offshore Network

Offshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection Wells

パイプライン方式による構想例パイプライン方式による構想例パイプライン方式による構想例パイプライン方式による構想例パイプライン方式による構想例パイプライン方式による構想例パイプライン方式による構想例パイプライン方式による構想例

COCOCOCO2222 SourcesSourcesSourcesSources

流量あたりの輸送コストを下げるには

大直径のパイプラインを少数建設す

るのが望ましい

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パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送

Offshore Platform with Buffer Tanks Offshore Platform with Buffer Tanks Offshore Platform with Buffer Tanks Offshore Platform with Buffer Tanks & Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network

Offshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection Wells

& Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network

Weekly to BiWeekly to BiWeekly to BiWeekly to Bi----weeklyweeklyweeklyweeklyTransport by Large ShipsTransport by Large ShipsTransport by Large ShipsTransport by Large Ships

COCOCOCO2222 SourcesSourcesSourcesSources

スケールメリットによる経済性向上を

ねらって、数万トン級の大型船を用い

るプロジェクト検討が行われている

Page 10: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送パイプライン方式の代替案としての船舶輸送

Offshore Platform with Buffer Tanks Offshore Platform with Buffer Tanks Offshore Platform with Buffer Tanks Offshore Platform with Buffer Tanks & Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network

Offshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection Wells

& Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network& Pipeline Network

Weekly to BiWeekly to BiWeekly to BiWeekly to Bi----weeklyweeklyweeklyweeklyTransport by Large ShipsTransport by Large ShipsTransport by Large ShipsTransport by Large Ships

COCOCOCO2222 SourcesSourcesSourcesSources

本研究では、比較的小型の船舶によ

る1~2日毎の輸送(シャトル輸送)と

船からの直接圧入によって、陸上お

よび沖合の施設を大幅に小規模化さ

せることを考える

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Offshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection Wells

船舶シャトル輸送方式による構想例船舶シャトル輸送方式による構想例船舶シャトル輸送方式による構想例船舶シャトル輸送方式による構想例船舶シャトル輸送方式による構想例船舶シャトル輸送方式による構想例船舶シャトル輸送方式による構想例船舶シャトル輸送方式による構想例

Daily Shuttle Daily Shuttle Daily Shuttle Daily Shuttle ShippingShippingShippingShipping

COCOCOCO2222 SourcesSourcesSourcesSources

Page 12: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

Daily Shuttle ShippingDaily Shuttle ShippingDaily Shuttle ShippingDaily Shuttle Shipping

COCOCOCO2222 SourcesSourcesSourcesSources

船舶シャトル輸送方式による別の構想例船舶シャトル輸送方式による別の構想例船舶シャトル輸送方式による別の構想例船舶シャトル輸送方式による別の構想例船舶シャトル輸送方式による別の構想例船舶シャトル輸送方式による別の構想例船舶シャトル輸送方式による別の構想例船舶シャトル輸送方式による別の構想例

Offshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection WellsOffshore Injection Wells

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輸送距離が輸送距離が輸送距離が輸送距離が200km200km200km200km以下の場合、2隻の船が1日交替で現地へ。以下の場合、2隻の船が1日交替で現地へ。以下の場合、2隻の船が1日交替で現地へ。以下の場合、2隻の船が1日交替で現地へ。

200km200km200km200kmからからからから800km800km800km800kmでは4隻のローテーションとなるでは4隻のローテーションとなるでは4隻のローテーションとなるでは4隻のローテーションとなる

シャトル輸送のスケジュール計画シャトル輸送のスケジュール計画シャトル輸送のスケジュール計画シャトル輸送のスケジュール計画シャトル輸送のスケジュール計画シャトル輸送のスケジュール計画シャトル輸送のスケジュール計画シャトル輸送のスケジュール計画

Ship j th day (j+1)th day (j+2)th day

#1load-

ing

to

site*

CO2 injection

*

back

homeloading

to

site*

CO2injecti

on

#2CO2

injectionback

homeloading

to

site

CO2

injectionback

home

* : switching period of offshore operation

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1か所の坑井で圧入可能な流量を最大1か所の坑井で圧入可能な流量を最大1か所の坑井で圧入可能な流量を最大1か所の坑井で圧入可能な流量を最大3,0003,0003,0003,000トン/日とする。トン/日とする。トン/日とする。トン/日とする。

これは年間これは年間これは年間これは年間100100100100万トンに相当する。万トンに相当する。万トンに相当する。万トンに相当する。

上記がシステム全体を律すると考えると、ハブ方式を採らない上記がシステム全体を律すると考えると、ハブ方式を採らない上記がシステム全体を律すると考えると、ハブ方式を採らない上記がシステム全体を律すると考えると、ハブ方式を採らない

輸送システムは一日平均輸送システムは一日平均輸送システムは一日平均輸送システムは一日平均3,0003,0003,0003,000トンの能力を有すればよい。トンの能力を有すればよい。トンの能力を有すればよい。トンの能力を有すればよい。

本研究におけるシステムのサイズ本研究におけるシステムのサイズ本研究におけるシステムのサイズ本研究におけるシステムのサイズ本研究におけるシステムのサイズ本研究におけるシステムのサイズ本研究におけるシステムのサイズ本研究におけるシステムのサイズ

輸送システムは一日平均輸送システムは一日平均輸送システムは一日平均輸送システムは一日平均3,0003,0003,0003,000トンの能力を有すればよい。トンの能力を有すればよい。トンの能力を有すればよい。トンの能力を有すればよい。

搭載量搭載量搭載量搭載量3,0003,0003,0003,000トン級の船によるシャトル輸送を検討する。トン級の船によるシャトル輸送を検討する。トン級の船によるシャトル輸送を検討する。トン級の船によるシャトル輸送を検討する。

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本研究の基本仮定本研究の基本仮定本研究の基本仮定本研究の基本仮定本研究の基本仮定本研究の基本仮定本研究の基本仮定本研究の基本仮定

� 船によるシャトル輸送船によるシャトル輸送船によるシャトル輸送船によるシャトル輸送

� 沖合施設は無人運用沖合施設は無人運用沖合施設は無人運用沖合施設は無人運用

� 日量日量日量日量3,0003,0003,0003,000トンの輸送と圧入トンの輸送と圧入トンの輸送と圧入トンの輸送と圧入

� 日本の排他的経済水域内の水深日本の排他的経済水域内の水深日本の排他的経済水域内の水深日本の排他的経済水域内の水深200m200m200m200m~~~~500m500m500m500mの海域対象の海域対象の海域対象の海域対象

� COCOCOCO2222

圧入時の条件圧入時の条件圧入時の条件圧入時の条件

• 10 10 10 10 MPaMPaMPaMPa in pressure (Max.)in pressure (Max.)in pressure (Max.)in pressure (Max.)

• 5 deg C in temperature 5 deg C in temperature 5 deg C in temperature 5 deg C in temperature

Page 16: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

COCOCOCOCOCOCOCO22222222シャトル輸送船シャトル輸送船シャトル輸送船シャトル輸送船シャトル輸送船シャトル輸送船シャトル輸送船シャトル輸送船

Lpp=89.6m,B=14.6m, D=6.9m, d=5.6mLpp=89.6m,B=14.6m, D=6.9m, d=5.6mLpp=89.6m,B=14.6m, D=6.9m, d=5.6mLpp=89.6m,B=14.6m, D=6.9m, d=5.6m

Service velocity=15.0knotService velocity=15.0knotService velocity=15.0knotService velocity=15.0knot

Side thruster 1,150kWSide thruster 1,150kWSide thruster 1,150kWSide thruster 1,150kW××××2, Azimuth Propeller 3,000kW2, Azimuth Propeller 3,000kW2, Azimuth Propeller 3,000kW2, Azimuth Propeller 3,000kW××××1111

Power Generator 3,500kWPower Generator 3,500kWPower Generator 3,500kWPower Generator 3,500kW××××2222

自動船位保持装置(自動船位保持装置(自動船位保持装置(自動船位保持装置(DPSDPSDPSDPS)装備)装備)装備)装備

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COCOCOCOCOCOCOCO22222222タンクタンクタンクタンクタンクタンクタンクタンク

� Type : BiType : BiType : BiType : Bi----lobelobelobelobe

� Number : 2 (tandem)Number : 2 (tandem)Number : 2 (tandem)Number : 2 (tandem)

� Dia. of single cylinder=7.0mDia. of single cylinder=7.0mDia. of single cylinder=7.0mDia. of single cylinder=7.0m

� Length=27mLength=27mLength=27mLength=27m

� Volume : 1,500mVolume : 1,500mVolume : 1,500mVolume : 1,500m3333(each)(each)(each)(each)

� Design Temp :Design Temp :Design Temp :Design Temp : ----10 10 10 10 degCdegCdegCdegC

MidshipMidshipMidshipMidshipMidshipMidshipMidshipMidship SectionSectionSectionSectionSectionSectionSectionSection

� Design Temp :Design Temp :Design Temp :Design Temp : ----10 10 10 10 degCdegCdegCdegC

� Design Pressure: 3.1 Design Pressure: 3.1 Design Pressure: 3.1 Design Pressure: 3.1 MPaMPaMPaMPa• Necessary pressure for CONecessary pressure for CONecessary pressure for CONecessary pressure for CO2222

as liquid phase= 2.65MPaas liquid phase= 2.65MPaas liquid phase= 2.65MPaas liquid phase= 2.65MPa• Rise of pressure by BoilRise of pressure by BoilRise of pressure by BoilRise of pressure by Boil----offoffoffoff

= about 0.1MPa after 3 days= about 0.1MPa after 3 days= about 0.1MPa after 3 days= about 0.1MPa after 3 days

Page 18: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

COCOCOCOCOCOCOCO22222222の温度・圧力条件の温度・圧力条件の温度・圧力条件の温度・圧力条件の温度・圧力条件の温度・圧力条件の温度・圧力条件の温度・圧力条件

Pre

ssure

[b

ar]

Pre

ssure

[b

ar]

Pre

ssure

[b

ar]

Pre

ssure

[b

ar] solidsolidsolidsolid liquidliquidliquidliquid

� 大型ガス輸送船の設計では大型ガス輸送船の設計では大型ガス輸送船の設計では大型ガス輸送船の設計では、、、、貨物の温度貨物の温度貨物の温度貨物の温度・・・・圧力条件として三重点近傍が圧力条件として三重点近傍が圧力条件として三重点近傍が圧力条件として三重点近傍が

設定されることが多いが設定されることが多いが設定されることが多いが設定されることが多いが、、、、本研究では陸上の液化プラントの省エネ本研究では陸上の液化プラントの省エネ本研究では陸上の液化プラントの省エネ本研究では陸上の液化プラントの省エネ、、、、沖沖沖沖

合での昇温の容易さなども考え合での昇温の容易さなども考え合での昇温の容易さなども考え合での昇温の容易さなども考え、、、、より高い圧力より高い圧力より高い圧力より高い圧力・・・・高い温度を選択高い温度を選択高い温度を選択高い温度を選択

Pre

ssure

[b

ar]

Pre

ssure

[b

ar]

Pre

ssure

[b

ar]

Pre

ssure

[b

ar]

Temperature [deg C]Temperature [deg C]Temperature [deg C]Temperature [deg C]

vaporvaporvaporvapor

Page 19: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

積み出し積み出し積み出し積み出し積み出し積み出し積み出し積み出し

CapturedCO2

CO2 Shuttle Tanker

CO2 LoadingPump

CompressorDryer

CO2 Liquefier

Scope of StudyReference

Loading ArmCO2 Tank

Major equipmentMajor equipmentMajor equipmentMajor equipment

� COCOCOCO2222 tank : operating condition tank : operating condition tank : operating condition tank : operating condition ----10degC, 2.65MPa10degC, 2.65MPa10degC, 2.65MPa10degC, 2.65MPa

430m430m430m430m3333××××14 (2 days’ stock)14 (2 days’ stock)14 (2 days’ stock)14 (2 days’ stock)

� COCOCOCO2222 loading pump : 250ton/hloading pump : 250ton/hloading pump : 250ton/hloading pump : 250ton/h××××3 (1 is stand3 (1 is stand3 (1 is stand3 (1 is stand----by)by)by)by)� COCOCOCO2222 tank BOG coolertank BOG coolertank BOG coolertank BOG cooler

� Loading arm : 500ton/hLoading arm : 500ton/hLoading arm : 500ton/hLoading arm : 500ton/h××××1111

� UnUnUnUn----loading arm : 200ton/hloading arm : 200ton/hloading arm : 200ton/hloading arm : 200ton/h××××1 (for emergency)1 (for emergency)1 (for emergency)1 (for emergency)� COCOCOCO2222 vent stack (for emergency)vent stack (for emergency)vent stack (for emergency)vent stack (for emergency)

Pump

Page 20: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

フレキシブルパイプを用いた洋上圧入フレキシブルパイプを用いた洋上圧入フレキシブルパイプを用いた洋上圧入フレキシブルパイプを用いた洋上圧入フレキシブルパイプを用いた洋上圧入フレキシブルパイプを用いた洋上圧入フレキシブルパイプを用いた洋上圧入フレキシブルパイプを用いた洋上圧入

≪≪≪≪COCOCOCO2222 CarrierCarrierCarrierCarrier≫≫≫≫

Satellite

Communication buoy

Pick up buoy

Pick up float

(Sheer mount)Coupler winch

Tele communication

Battery

Riser end fitting

Bend stiffener

Sinker

Flexible riser + Umbilical cable

Pipe protector Anchor

Bend restrictor

Christmas tree

Signal & Battery charging wire

Mooring wire

Messenger line

Pick up rope

Pick up wire

Transponder

Page 21: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

フレキシブルパイプのピックアップフレキシブルパイプのピックアップフレキシブルパイプのピックアップフレキシブルパイプのピックアップフレキシブルパイプのピックアップフレキシブルパイプのピックアップフレキシブルパイプのピックアップフレキシブルパイプのピックアップ

Pick up buoy

Pick up float

FLOAT

PICKUP BUOY

FLOATING SYNTEHTIC ROPE

Messenger line

Sinker

Pick up wire

Flexible pipe

Page 22: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

フレキシブルパイプの設計条件フレキシブルパイプの設計条件フレキシブルパイプの設計条件フレキシブルパイプの設計条件フレキシブルパイプの設計条件フレキシブルパイプの設計条件フレキシブルパイプの設計条件フレキシブルパイプの設計条件

� 管内流量管内流量管内流量管内流量 :::: 3333,,,,000 m000 m000 m000 m3333/16hr /16hr /16hr /16hr (52 (52 (52 (52 litterlitterlitterlitter/sec) /sec) /sec) /sec)

� 管内流速管内流速管内流速管内流速 :::: 3333 m/sec m/sec m/sec m/sec

� パイプ内径パイプ内径パイプ内径パイプ内径 :::: 0.160.160.160.16 mmmm

� 設計圧力設計圧力設計圧力設計圧力 :::: 20 M20 M20 M20 MPPPPaaaa

� 使用圧力使用圧力使用圧力使用圧力 :::: 10101010 MPaMPaMPaMPa

Page 23: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

Table3.3-1 Construction of flexible pipe Layer Thickness

(mm) Outer diameter

(mm) Material

Interlock carcass 5.5 163 Stainless steel

Inner pipe 6.7 176.4 High density PE Inner pressure armor

2.0" 2 184.4 Carbon steel

Tensile armor 2.0" 2 192.4 Carbon steel

Buoyant layer 51.8 295 Plastic tape

フレキシブルパイプの試設計フレキシブルパイプの試設計フレキシブルパイプの試設計フレキシブルパイプの試設計フレキシブルパイプの試設計フレキシブルパイプの試設計フレキシブルパイプの試設計フレキシブルパイプの試設計

Buoyant layer 51.8 295 Plastic tape

Outer sheath 7.0 309 High density PE

Page 24: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

COCOCOCOCOCOCOCO22222222 洋上圧入洋上圧入洋上圧入洋上圧入洋上圧入洋上圧入洋上圧入洋上圧入

LI PCTCCO2 Cargo-A Hot Water from Engine jacket CoolerSea Water Discharge to Sea FI Riser End FittingBend Stiffner Well Head FISea Water Pump FI

2.6MPaA-10℃ 10.1MPaA-10℃ 10.05MPaA19℃ 12℃M FI Injection Control System

LI FI CO2

輸送船がサイトに到着してフレキシブルパイプを結合した後輸送船がサイトに到着してフレキシブルパイプを結合した後輸送船がサイトに到着してフレキシブルパイプを結合した後輸送船がサイトに到着してフレキシブルパイプを結合した後, CO, CO, CO, CO2222 をををを10MPa10MPa10MPa10MPaまでまでまでまで昇圧、昇圧、昇圧、昇圧、5555℃℃℃℃まで昇温し、海底坑井へと圧入するまで昇温し、海底坑井へと圧入するまで昇温し、海底坑井へと圧入するまで昇温し、海底坑井へと圧入する

LILI CO2 Injection Pump CO2 Heater

Riser Base

FC

FCWell Head Equipment-10℃ 10.05MPaA5℃ 10.05MPaA5℃ Injection well10 wellsCO2 Cargo-B M

CO2 Shuttle Tanker

Page 25: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

海象条件海象条件

• 自動船位保持装置の設計条件はフレキシブルパイプのピックアップ作業条自動船位保持装置の設計条件はフレキシブルパイプのピックアップ作業条自動船位保持装置の設計条件はフレキシブルパイプのピックアップ作業条自動船位保持装置の設計条件はフレキシブルパイプのピックアップ作業条

件と同じ件と同じ件と同じ件と同じ

Page 26: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

� 荒れた海象条件下で船は退避し、フレキシブルパイプは波・

風の影響の無い海底に置かれる。ピックアップブイシステム

は荒天に対して柔軟に耐えることができる。

� DPSによる位置保持条件、船長ヒアリングにもとづく作業限

界(最大縦揺角3度)、船体への冠水限界を考慮すると、今回

洋上作業の安全性と稼働率洋上作業の安全性と稼働率洋上作業の安全性と稼働率洋上作業の安全性と稼働率洋上作業の安全性と稼働率洋上作業の安全性と稼働率洋上作業の安全性と稼働率洋上作業の安全性と稼働率

界(最大縦揺角3度)、船体への冠水限界を考慮すると、今回

想定条件での海上作業の稼働率はおよそ90%となった。

Page 27: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

検討範囲

(1) (1) (1) (1) 陸上プラント陸上プラント陸上プラント陸上プラント : CO: CO: CO: CO2222一時貯蔵タンク一時貯蔵タンク一時貯蔵タンク一時貯蔵タンク, , , , 荷役用ポンプ荷役用ポンプ荷役用ポンプ荷役用ポンプ, , , , ローディングアーム,その他ローディングアーム,その他ローディングアーム,その他ローディングアーム,その他

付帯設備一式付帯設備一式付帯設備一式付帯設備一式

(2) (2) (2) (2) 自動船位保持装置付き自動船位保持装置付き自動船位保持装置付き自動船位保持装置付きCOCOCOCO2222シャトル船,シャトル船,シャトル船,シャトル船,COCOCOCO2222圧入ポンプ圧入ポンプ圧入ポンプ圧入ポンプ, , , , 昇温用海水ポンプ,昇温用海水ポンプ,昇温用海水ポンプ,昇温用海水ポンプ,

COCOCOCO2222 ヒーター,圧入制御装置,ウィンチ類ヒーター,圧入制御装置,ウィンチ類ヒーター,圧入制御装置,ウィンチ類ヒーター,圧入制御装置,ウィンチ類

(3) (3) (3) (3) 沖合設備沖合設備沖合設備沖合設備: CO: CO: CO: CO2222圧入用フレキシブルパイプ,ピックアップブイ一式圧入用フレキシブルパイプ,ピックアップブイ一式圧入用フレキシブルパイプ,ピックアップブイ一式圧入用フレキシブルパイプ,ピックアップブイ一式

以下は対象外以下は対象外以下は対象外以下は対象外

コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価

以下は対象外以下は対象外以下は対象外以下は対象外

・・・・COCOCOCO2222回収設備回収設備回収設備回収設備

・港までのパイプライン・港までのパイプライン・港までのパイプライン・港までのパイプライン

・・・・COCOCOCO2222荷役桟橋荷役桟橋荷役桟橋荷役桟橋

・・・・COCOCOCO2222海底坑口装置海底坑口装置海底坑口装置海底坑口装置

・海底坑口装置から圧入孔までのパイプライン・海底坑口装置から圧入孔までのパイプライン・海底坑口装置から圧入孔までのパイプライン・海底坑口装置から圧入孔までのパイプライン

・・・・COCOCOCO2222圧入孔圧入孔圧入孔圧入孔

COCOCOCO2222圧縮・液化設備は参考用データとして報告圧縮・液化設備は参考用データとして報告圧縮・液化設備は参考用データとして報告圧縮・液化設備は参考用データとして報告

Page 28: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

ケーススタディ

(1) ) ) ) COCOCOCO2222圧入量圧入量圧入量圧入量

・公称圧入量・公称圧入量・公称圧入量・公称圧入量 : 1,000,000 : 1,000,000 : 1,000,000 : 1,000,000 トン/年トン/年トン/年トン/年

・有効圧入量・有効圧入量・有効圧入量・有効圧入量: : : : 陸上プラントやシャトル船で必要な電力および燃料油によって発生する陸上プラントやシャトル船で必要な電力および燃料油によって発生する陸上プラントやシャトル船で必要な電力および燃料油によって発生する陸上プラントやシャトル船で必要な電力および燃料油によって発生する

COCOCOCO2222 を差し引くを差し引くを差し引くを差し引く

(2) (2) (2) (2) 稼働寿命稼働寿命稼働寿命稼働寿命

・コスト評価は、・コスト評価は、・コスト評価は、・コスト評価は、30303030年間稼働を想定年間稼働を想定年間稼働を想定年間稼働を想定

コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価コスト評価

・コスト評価は、・コスト評価は、・コスト評価は、・コスト評価は、30303030年間稼働を想定年間稼働を想定年間稼働を想定年間稼働を想定

・個々の設備の寿命・個々の設備の寿命・個々の設備の寿命・個々の設備の寿命: : : : 陸上プラントは陸上プラントは陸上プラントは陸上プラントは30303030年以上,年以上,年以上,年以上,COCOCOCO2222シャトル船はシャトル船はシャトル船はシャトル船は15 15 15 15 年(途中で更新),年(途中で更新),年(途中で更新),年(途中で更新),

沖合設備は沖合設備は沖合設備は沖合設備は30303030年と想定年と想定年と想定年と想定

(3) (3) (3) (3) スタディケーススタディケーススタディケーススタディケース

・ケース1・ケース1・ケース1・ケース1: : : : 片道輸送距離片道輸送距離片道輸送距離片道輸送距離200 km200 km200 km200 km,,,,水深水深水深水深500 m500 m500 m500 m,,,, 2222隻によるシャトル輸送隻によるシャトル輸送隻によるシャトル輸送隻によるシャトル輸送

・ケース2・ケース2・ケース2・ケース2: : : : 片道輸送距離片道輸送距離片道輸送距離片道輸送距離400 400 400 400 ~~~~800 km800 km800 km800 km,,,,水深水深水深水深500 m500 m500 m500 m,,,, 4444隻によるシャトル輸送隻によるシャトル輸送隻によるシャトル輸送隻によるシャトル輸送

(4) (4) (4) (4) 評価方法の詳細は報告書を参照ください(公開済み)評価方法の詳細は報告書を参照ください(公開済み)評価方法の詳細は報告書を参照ください(公開済み)評価方法の詳細は報告書を参照ください(公開済み)

Page 29: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果

Case-1

初期コスト初期コスト初期コスト初期コスト 単位単位単位単位 : : : : 百万円(百万豪ドル)百万円(百万豪ドル)百万円(百万豪ドル)百万円(百万豪ドル)

Compression CO tank CO CO

3800(43.9)

4300(49.6)

6520(75.2)

900(10.4)

Case-2

Compression& Liquefaction(for reference)

CO2 tank& Loading at port

CO2shuttleshipping

CO2injection

3800(43.9)

4300(49.6)

13040(150.5)

900(10.4)

Page 30: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

Case-1

トータルコストトータルコストトータルコストトータルコスト ====初期コストの償却+運転コスト+初期コストの償却+運転コスト+初期コストの償却+運転コスト+初期コストの償却+運転コスト+管理費

単位単位単位単位 : : : : 円(豪ドル)円(豪ドル)円(豪ドル)円(豪ドル)

Compression CO tank CO CO

2274(26.2)

388(4.5)

1001(11.6)

509(5.9)

1898 (21.9)

コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果コスト評価の結果

Case-2

Compression& Liquefaction(for reference)

CO2 tank& Loading at port

CO2shuttleshipping

CO2injection

2274(26.2)

388(4.5)

2006(23.2)

703(8.1)

3097 (35.7)

Page 31: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

�圧入装置を搭載した圧入装置を搭載した圧入装置を搭載した圧入装置を搭載したCO2シャトル船による沖合シャトル船による沖合シャトル船による沖合シャトル船による沖合CCSを提案したを提案したを提案したを提案した。。。。

�スケール効果を考慮してスケール効果を考慮してスケール効果を考慮してスケール効果を考慮して、、、、数万トン級の大型船を用いる数万トン級の大型船を用いる数万トン級の大型船を用いる数万トン級の大型船を用いるship-based CCS

のプロジェクト検討が欧州を中心に行われているのプロジェクト検討が欧州を中心に行われているのプロジェクト検討が欧州を中心に行われているのプロジェクト検討が欧州を中心に行われている。。。。しかししかししかししかし、、、、CO2 回収源回収源回収源回収源

が分散していたり貯留サイトの性能に不確実性が伴う場合が分散していたり貯留サイトの性能に不確実性が伴う場合が分散していたり貯留サイトの性能に不確実性が伴う場合が分散していたり貯留サイトの性能に不確実性が伴う場合、、、、比較的小比較的小比較的小比較的小

型の船を用いたシャトル輸送方式が有効であると考えられる型の船を用いたシャトル輸送方式が有効であると考えられる型の船を用いたシャトル輸送方式が有効であると考えられる型の船を用いたシャトル輸送方式が有効であると考えられる。。。。

結結結結結結結結 言言言言言言言言

�またまたまたまた、、、、船輸送の両サイドにおける船輸送の両サイドにおける船輸送の両サイドにおける船輸送の両サイドにおけるCO2一時貯蔵用大規模設備の建設が一時貯蔵用大規模設備の建設が一時貯蔵用大規模設備の建設が一時貯蔵用大規模設備の建設が

技術的技術的技術的技術的、、、、経済的あるいは社会的な理由で困難な場合経済的あるいは社会的な理由で困難な場合経済的あるいは社会的な理由で困難な場合経済的あるいは社会的な理由で困難な場合、、、、頻繁なシャトル頻繁なシャトル頻繁なシャトル頻繁なシャトル

輸送と洋上からの直接圧入は輸送と洋上からの直接圧入は輸送と洋上からの直接圧入は輸送と洋上からの直接圧入は、、、、有望な解決策になると考えられる有望な解決策になると考えられる有望な解決策になると考えられる有望な解決策になると考えられる。。。。

Page 32: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

�今回の研究では今回の研究では今回の研究では今回の研究では、、、、 船による船による船による船によるCO2シャトル輸送と沖合での洋上圧入にシャトル輸送と沖合での洋上圧入にシャトル輸送と沖合での洋上圧入にシャトル輸送と沖合での洋上圧入に

ついてついてついてついて、、、、技術的成立性と経済性を検討し技術的成立性と経済性を検討し技術的成立性と経済性を検討し技術的成立性と経済性を検討し、、、、ケーススタディ結果を例示しケーススタディ結果を例示しケーススタディ結果を例示しケーススタディ結果を例示し

たたたた。。。。

�具体的な条件の下で具体的な条件の下で具体的な条件の下で具体的な条件の下で、、、、より詳細な検討と最適化が必要であるより詳細な検討と最適化が必要であるより詳細な検討と最適化が必要であるより詳細な検討と最適化が必要である。。。。

結結結結結結結結 言言言言言言言言

Page 33: Webinar slides - Technical pre-feasibility study of shuttle type CO2 ship transport

COCOCOCOCOCOCOCO22222222

シャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システムシャトルシップ方式と沖合貯留システム

東京大学東京大学東京大学東京大学大学院大学院大学院大学院新領域創成科学研究科新領域創成科学研究科新領域創成科学研究科新領域創成科学研究科

尾崎尾崎尾崎尾崎雅彦雅彦雅彦雅彦

Thanks to:

Global CCS Institute for financial support ,

Chiyoda Corporation for project managing,

Sasebo Heavy Ind., JAMSTEC, Furukawa Electric, MEC, NTT Data &

JANUS for engineering and legal study,

Dr.T.Ohsumi as co-leader of the project, and

Mike for your earnest assistance